(57)【要約】【課題】小形でかつ簡易な設備で、処理効率が高く、低コストのプラズマを用い、プラズマダメージに脆弱なフレキシブルプリント基板にプラズマダメージを生じさせることがなく、連続的にデスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質することのできるフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置を提供すること。【解決手段】帯状のフレキシブルプリント基板Ｗの金属裏面を、円筒状のアース電極４の周面に接触させ、フレキシブルプリント基板Ｗと同速度で前記アース電極４を回転させ、アース電極４と略同心状で断面円弧状の給電電極３との間に、処理ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、フレキシブルプリント基板の表面を、デスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質する。【選択図】図１
2006286730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のフレキシブルプリント基板の金属裏面を、円筒状のアース電極の周面に接触させ、フレキシブルプリント基板と同速度で前記アース電極を回転させ、アース電極と略同心状で断面円弧状の給電電極との間に、処理ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、フレキシブルプリント基板の表面を、デスミア又は表面改質することを特徴とするフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法。
【請求項２】
真空容器と、該真空容器内に配設した高周波電源に接続した給電電極と、該給電電極に対して所定距離を隔てて配設したアース電極とからなり、該アース電極を、フレキシブルプリント基板が周面に沿い、回転可能な円筒状に形成し、フレキシブルプリント基板を、アース電極に所定のテンションで当接せしめるテンション付与機構を配設し、前記給電電極を、前記アース電極と略同心状の断面円弧状に形成するとともに、処理ガス供給機構から供給される処理ガスを、両電極間に供給する処理ガス供給装置を備えたことを特徴とするフレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置。
【請求項３】
フレキシブルプリント基板が、アース電極に接する範囲の弧が形成する中心角を、給電電極の弧が形成する中心角より大としたことを特徴とする請求項２記載のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置。
【請求項４】
アース電極を、面接触軸受を介して、真空容器内に回転支持したことを特徴とする請求項２又は３記載のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置に関し、さらに詳しくは、帯状のフレキシブルプリント基板のデスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質を目的とするフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント基板を含むプリント配線基板では、内外層を電気的に接続するための配線穴（以下、「ビアホール」という。）をレーザー等によって形成するようにしているが、このビアホールを形成する際に、基板材料がビアホール内に残渣物Ｓ（以下、「スミア」という。）として残留する（図５（ａ）、（ｃ）参照）。また、フレキシブルプリント基板は、図５に示すように、銅箔Ｗｃと樹脂Ｗｐの２層基板の場合、ビアホールを形成することなく表面の改質が必要な場合もある。
ところで、このスミアを除去するデスミア（洗浄）や表面の改質方法として、プラズマを用いた酸化方法が提案されている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。
このプラズマを用いた酸化方法に使用される装置は、平行に配置した平板電極(以下、「平行平板方式」という。）、例えば、図４に示すように、真空ポンプにより排気口２５を介して内部を真空にした真空容器２１内に、被処理物（半導体ウエハ）Ｗを、支持部３３を介して対向電極２２ａ、２２ｂ間に設置し、処理ガス供給口２４から酸素を含んだ処理ガスを導入し、高周波電源Ｅによって対向電極２２ａ、２２ｂ間に高周波電圧を印加し、プラズマＰ（破線で図示）を発生させるようにしている。
これにより、プラズマ処理装置２０は、プラズマＰにより発生する酸素イオンや電子等が被処理物Ｗの表面に作用し、化学、物理的作用で酸化処理が行われる。
ところで、このプラズマ処理装置２０は、処理ガス供給口２４から酸素を含んだ処理ガスを真空容器２１内に導入するものであるため、被処理物Ｗの平面サイズが大きくなると、処理ガスを被処理物Ｗの電極対向面全面に均等に供給するために、電極２２ａ、２２ｂと被処理物Ｗとの間の空間を大きくとる必要があり、設備が大形化するとともに、処理ガスの供給量が増大し、処理に要する時間も長時間になるという問題があった。
また、被処理物が一定の厚さを有し、プラズマダメージ（プラズマのチャージによる焼けこげ）に強い被処理物の場合は問題はないものの、例えば、小型の携帯電気製品に使用されるフレキシブルプリント基板として用いられる１０〜１００ミクロン程度の金属箔（特に、銅箔）や、樹脂フィルム（特に、ポリイミド、エポキシ樹脂）の積層によって構成されるフレキシブルプリント基板の場合など、プラズマダメージに脆弱な帯状物では、前記平行平板方式では、プラズマダメージによって被処理物に焦げが発生するといった問題があった（図３（ｂ）参照）。
【特許文献１】特開２０００−４９４６３号公報
【特許文献２】特開２０００−６８６５３号公報
【特許文献３】特開平０１−１０２９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、小形でかつ簡易な設備で、処理効率が高く、低コストのプラズマを用い、プラズマダメージに脆弱なフレキシブルプリント基板にプラズマダメージを生じさせることがなく、連続的にデスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質することのできるフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法は、帯状のフレキシブルプリント基板の金属裏面を、円筒状のアース電極の周面に接触させ、フレキシブルプリント基板と同速度で前記アース電極を回転させ、アース電極と略同心状で断面円弧状の給電電極との間に、処理ガスを供給しながらプラズマ放電を行い、フレキシブルプリント基板の表面を、デスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質することを特徴とする。
【０００５】
また、このフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法の実施に用いる本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置は、真空容器と、該真空容器内に配設した高周波電源に接続した給電電極と、該給電電極に対して所定距離を隔てて配設したアース電極とからなり、該アース電極を、フレキシブルプリント基板が周面に沿い、回転可能な円筒状に形成し、フレキシブルプリント基板を、アース電極に所定のテンションで当接せしめるテンション付与機構を配設し、前記給電電極を、前記アース電極と略同心状の断面円弧状に形成するとともに、処理ガス供給機構から供給される処理ガスを、両電極間に供給する処理ガス供給装置を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、フレキシブルプリント基板が、アース電極に接する範囲の弧が形成する中心角を、給電電極の弧が形成する中心角より大とすることができる。
【０００７】
また、アース電極を、面接触軸受を介して、真空容器内に回転支持することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置によれば、フレキシブルプリント基板の１面をアース電極に密着させながらプラズマ処理を行うから、プラズマダメージに脆弱なフレキシブルプリント基板であっても焼けこげることなく、良好なデスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質を行うことができ、アース電極を回転可能な円筒状に構成するから、フレキシブルプリント基板のプラズマ処理を連続して行うことができる。
【０００９】
また、フレキシブルプリント基板が、アース電極に接する範囲の弧が形成する中心角を、給電電極の弧が形成する中心角より大とするときは、アース電極に密着していないフレキシブルプリント基板部分に対して、給電電極からのプラズマ照射がされることがなく、当該部分でのプラズマダメージが生じることはない。
【００１０】
また、円筒状のアース電極を、シャフトベアリング等の面接触軸受を介して、真空容器内に回転支持するときは、アース電極からグランドまでの間に位置するベアリング等が、面接触タイプであり、高周波がグランドに流れる際の抵抗となることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図２に、本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法に使用するプラズマ処理装置を示す。
このフレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置１は、真空排気機構８によって内部を真空にした真空容器２内に、高周波電源Ｅに接続した給電電極３と、この給電電極３に対して所定の間隔（特に限定されるものではないが、１０〜１２０ｍｍ、より好ましくは、２０〜８０ｍｍ程度）をあけてアース電極４を配設するようにしている。
真空容器２内は、大気圧以下であれば、特に限定されるものではないが、１〜１０００Ｐａ、好ましくは１〜１００Ｐａ程度であることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法に使用するプラズマ処理装置１は、アース電極４を、フレキシブルプリント基板Ｗが周面に沿う円筒状に形成するとともに、前記給電電極３を、前記アース電極４と略同心状の断面円弧状に形成する。
アース電極４は、真空容器２の側面にベアリング等の軸受を介して回転支持され、真空容器２外に設置され、シールシャフトで連結されたモータ（図示省略）等の駆動機構によって一定速度で回転される。
【００１４】
フレキシブルプリント基板Ｗが、アース電極４に接する範囲の弧が形成する中心角α（図１の例では１８０°）を、断面円弧状の給電電極３の弧が形成する中心角βより大となるように構成する。これにより、アース電極４から離れたフレキシブルプリント基板Ｗの部分にプラズマが照射されることなく、プラズマダメージが生じることを防止する。
【００１５】
アース電極４を支持するベアリングＢは、アース電極としての機能を併せ持つ必要があるため、円筒状のアース電極４の両側面中心から突出する軸部４ａ、４ａと面接触することが望ましく、ボールベアリングタイプではなくシャフトベアリング等、面接触タイプの軸受を用いることが好ましい。
【００１６】
また、給電電極３及びアース電極４は、非鉄金属、例えば、アルミニウム製とし、表面は異常放電を防止するために電解研磨を施すことが好ましい。
さらに、給電電極３は、真空容器２内で放電されるプラズマによって傷が付くと異常放電の原因となるため、硬質コーティング（例えば、硬質アルマナイトコーティング等）を施すことが好ましい。
【００１７】
フレキシブルプリント基板Ｗは、連続供給機構６によって、連続的に供給される。
この連続供給機構６は、真空容器２と一体的に構成され、図例では、真空容器２の下側に位置するが、その位置は特に限定されるものではなく、上側、側方いずれに配設しても構わない。そして、連続供給機構６は、予め所定長さのフレキシブルプリント基板Ｗを巻き付けた送り出しロール６１と、フレキシブルプリント基板Ｗに一定のテンションを付与するためのテンション付与機構６３と、プラズマ処理の終了したフレキシブルプリント基板Ｗを巻き取る、巻き取りロール６２と、振れを生じさせないで案内する位置決めローラ６４、６４からなる。
【００１８】
テンション付与機構６３は、テンションローラ６３ａ、６３ｂを左右に移動させることによってフレキシブルプリント基板Ｗに所定のテンションをかけるもので、ガイドローラ６３ａ’、６３ｂ’は、固定であってもテンションローラ６３ａ、６３ｂと同様に、左右に移動してテンションを負荷する構造であっても構わない。
フレキシブルプリント基板Ｗに負荷するテンションは、厚さ１００μ程度のフレキシブルプリント基板Ｗの場合、０．１〜１０ｋｇｍ程度、好ましくは、１〜３ｋｇｍ程度とすることが好ましい。
【００１９】
また、送り出しロール６１、巻き取りロール６２も、前記アース電極４と同様にモータ（図示省略）等の駆動機構によって一定速度で、それぞれ同期しながら単独で回転するほか、巻き取りロール６２の回転に伴って、供給ロール６１とアース電極４は、従動的に回転するものであっても構わない。
また、アース電極４の回転速度は、フレキシブルプリント基板Ｗの表面の十分な処理を行うために毎分１回転程度が好ましい。
【００２０】
そして、給電電極３とアース電極４との間には、処理ガス供給機構７から供給される酸素を含んだ処理ガスを真空容器２内に供給するための直径１〜２ｍｍ程度の噴射孔５ａを多数穿孔した処理ガス供給装置（処理ガス供給管）５を配設する。図例、処理ガス供給装置５は、給電電極３とアース電極４との間に３本配設した例を示すが、その数は特に限定されるものではなく、中央に１本であってもよい。また、処理ガス供給装置５の一部となる噴射孔５ａを、給電電極３の円弧状面に形成するようにしても構わない。
【００２１】
処理ガス供給装置５は、石英、セラミック、ガラス等の絶縁体からなり、処理ガス供給機構７から供給される酸素を含んだ処理ガスを、給電電極３とアース電極４との間に充満させるために、噴射孔５ａの方向を、アース電極４の周方向に合わせて形成する。
ただし、本実施例における圧力（１〜１０００Ｐａ）では、処理ガスは、噴射孔５ａから噴射された瞬間に拡散するため、噴射孔５ａの向きに制約されることなく、概ね均一なプラズマ処理を行うことが可能である。
【００２２】
上記構成において、帯状のフレキシブルプリント基板Ｗは、送り出しロール６１からテンション付与機構６３のテンションローラ６３ａ、６３ｂによって所定のテンションを付与され、ガイドローラ６３ａ’、位置決めローラ６４ａ、６４ａ間を通過する。フレキシブルプリント基板Ｗの金属裏面は、アース電極４の表面に密着しながら送られ、処理ガス供給機構７から供給される酸素を含んだ処理ガスが充填されている、給電電極３とアース電極４との間で、高周波電源Ｅからの給電によるプラズマ放電によってフレキシブルプリント基板Ｗの表面が、デスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面処理される。この際、図２に示すように、チャージされる電子ｅは、フレキシブルプリント基板Ｗの金属裏面からアース電極４に流れるから、フレキシブルプリント基板Ｗに焦げの発生はない。
そして、位置決めローラ６４ｂ、６４ｂ間を通過し、ガイドローラ６３ｂ’、テンションローラ６３ｂを介し、巻き取りロール６２に巻き取られる。
この際、フレキシブルプリント基板Ｗは、連続供給機構６によって、連続的に供給されるから平行平板方式のプラズマ処理装置のようにバッチ処理することなく、連続的にそのデスミア（スミアの除去（洗浄））を行うことができる。
【００２３】
以上、本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法及びその装置は、小形でかつ簡易な設備で、処理効率が高く、低コストでフレキシブルプリント基板のデスミア（スミアの除去（洗浄））又は表面改質をすることができることから、コイル毎の処理設備は勿論のこと、コイルから巻きほどいたフレキシブルプリント基板を接続して、処理室に導入し、処理後のフレキシブルプリント基板を任意長さで切断し、巻き取るといった連続処理設備にも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のフレキシブルプリント基板のプラズマ処理方法に使用するプラズマ処理装置を示す正面断面図である。
【図２】フレキシブルプリント基板、アース電極、プラズマとの関係を示す説明図である。
【図３】フレキシブルプリント基板のプラズマ洗浄処理後の状態を示し、（ａ）は本発明のプラズマ処理装置での処理後の状態を（ｂ）は平行平板方式のプラズマ処理装置による処理後の状態を示す。
【図４】従来のプラズマを用いた酸化方法に使用される装置の正面断面図である。
【図５】種々のフレキシブルプリント基板を示し、（ａ）は配線用ビアホールを有する２層基板を、（ｂ）はビアホールのない２層基板を、（ｃ）はビアホールを有する３層基板を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１    フレキシブルプリント基板のプラズマ処理装置
２    真空容器
３    給電電極
４    アース電極
５    処理ガス供給装置（処理ガス供給管）
６    連続供給機構
６３  テンション付与機構
７    処理ガス供給機構
Ｅ    高周波電源
Ｗ    フレキシブルプリント基板
Ｓ    残渣物（スミア）
【図１】
2006286730.tif 000003
【図２】
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【図４】
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【図５】
2006286730.tif 000006
【図３】
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